Исследовательской и проектной деятельности школьников в современных образовательных учреждениях уделяется много внимания. Ежегодно проводится множество различных конкурсов на разных уровнях, где ребята представляют свои разработки, некоторые из них по своим характеристикам превосходят те, что сконструировали профессионалы. Сегодня мы расскажем о некоторых из них.
В начале ноября в Московском авиационном институте состоялся Всероссийский форум «Научно-техническое развитие и задачи глобального лидерства», на котором были подведены итоги конкурса «Я — конструктор будущего». Большинство проектов, которые прошли в финал этого мероприятия, принадлежат московским школьникам 7–11-х классов.
Для самых маленьких
Три члена жюри конкурса, стоя около большого бизиборда, внимательно его изучали и делились впечатлениями.
— Еще в смете необходимо будет учесть обрезку доски для этого устройства, — сказал один из них.
— Обрезка недорого стоит — рубль за сантиметр. В принципе на стоимость изделия это не сильно повлияет, — отметил другой.
Идея интерактивного бизиборда, который представил на конкурс ученик 11-го класса Предуниверсария Московского авиационного института (МАИ) Павел Пулявин, явно членам жюри понравилась, и они довольно долго обсуждали нюансы внедрения в массовое производство этой конструкции. По мнению самого юного изобретателя, несмотря на развитие современных технологий, многие производители не уделяют должного внимания интерактивному досугу и развитию детей младшего возраста. Поэтому он и придумал этот интерактивный бизиборд, то есть умную доску, которая помогает детям развить мелкую моторику, логику, а еще дарит им яркие эмоции. Представляет собой бизиборд большой кусок деревянной доски (примерно 1×1,5 метра), который можно прикрепить к стене.
А на самой доске размещаются игры: лабиринты с шариками, электронные головоломки, замки с секретами и прочее. То есть если за изучение всех этих устройств возьмется ребенок лет пяти или шести, то, пока все игры не испробует, от бизиборда его не оторвать.
— Образец экспериментальный, — рассказывает о своем изобретении Павел. — Но если доработать его и поставить производство на поток, то они будут неплохо смотреться, например, в больницах, в торговых центрах, игровых комнатах. Мест для их применения, где ребенка можно занять интересной и полезной игрой, множество.
Летательные аппараты
Буквально в полутора метрах от Павла Пулявина на столе разложили свое совместное изобретение ученики образовательного учреждения «Воробьевы горы» Руслан Шарипов, Сергей Лаврентьев, Дмитрий Ботнев и Антон Голованов (последний, к сожалению, во время проведения конкурса находился на карантине и лично присутствовать не смог). Ребята с воодушевлением, дополняя друг друга, рассказывают о своем творении — беспилотнике «Комар-1». По замыслу конструкторов его основная задача — исследования в труднодоступных и опасных для человека локациях.
— Отличительная особенность этого беспилотника — модульность и миниатюрность. Себестоимость тоже небольшая — примерно 20 тысяч рублей, что в принципе недорого, — рассказывает Сергей Лаврентьев. — Сам прибор управляется через пульт или автономно. Мы специально встроили в него микрокомпьютер, в который можно загрузить программу полета.
Еще один дрон-беспилотник представил на конкурс воспитанник кадетского класса школы № 1 Глеб Тимощук. Он сконструировал настоящий циклолет — летательный аппарат, в котором для создания тяги и подъемной силы используются вращающиеся роторы. Глеб надеется, что его разработка заинтересует спасателей и они найдут ей применение в качестве дрона-разведчика.
— Циклолет получился у меня практически бесшумным и, кроме того, при относительно небольшом весе может доставлять грузы от 20 до 40 килограммов, — хвалится он своим изобретением.
Перевозка и доставка грузов
Примечательно, но практически все изобретения, которые представляли участники на конкурс «Я — конструктор будущего» были сделаны не просто ради развлечения или чтобы попробовать свои силы в научных разработках, а имели исключительно прикладной характер и могут найти применение в самых разных сферах экономики. Это говорит о том, насколько широко и глобально мыслят юные конструкторы, создавая свои ноу-хау.
Например, ученик 10-го класса Предуниверсария МАИ Михаил Кошишев выступил с проектом «Универсальная платформа с повышенной маневренностью», которую он предлагает использовать на складах и производственных предприятиях.
— Я сконструировал самодвижущуюся платформу, которая самостоятельно перемещает самые разные грузы. Маневренность ее достигается за счет того, что каждое колесо способно двигаться в разные стороны. Управляется дистанционно, но можно установить на нее заранее запрограммированный автопилот,— рассказывает Михаил.
Он представил на конкурс небольшой прототип такой платформы. Первые эксперименты с ней доказывают, что платформа может перемещать грузы весом в 10 килограммов. Если же ее сделать больше и использовать более стойкие и крепкие механизмы, вес может быть до тонны.
— Тут важен принцип работы, который я и представляю на суд жюри конкурса, — объясняет Михаил. — В плане существующих аналогов максимально похожей на мой проект является платформа французской компании Citroen. Однако в этом изделии используются сферические колеса, что не дает повышенной проходимости, и оно задумывалось в первую очередь для перевозки людей. Мы же больше ориентируемся на индустрию.
Умный поднос
Еще одно изобретение, впечатляющее своей задумкой, принадлежит ученику 10-го класса Предуниверсария МАИ Ивану Хороненко и называется «Гиростабилизированный поднос». Все зависит от его размеров. Он может одновременно быть маленьким и использоваться в сфере услуг или в общепите при нестандартных формах подачи блюд, а также на морских лайнерах или в самолетах —чтобы не дать еде и напиткам перевернуться и разлиться во время качки на море или турбулентности в воздухе. А можно согласно более глобальному замыслу юного конструктора сделать этот механизм большим и разместить в медицинском блоке корабля. Если врачам на судне потребуется сделать операцию пациенту, то с использованием этого изобретения никакой высокобалльный шторм им не страшен.
Удаленный контроль
Немало было представлено на конкурс изобретений и в сфере IТ-технологий. Ученица 8-го класса Инженерной школы № 1581 Мария Шелаева показала прототип бюджетной системы контроля за помещением с использованием технического зрения. По ее словам, эта система поможет сотрудникам охранных предприятий безошибочно выяснить, сколько человек одновременно находится на данный момент в помещении.
Девятиклассник школы № 7 Степан Калугин показал свою разработку многопользовательского веб-ориентированного сервиса для управления микроконтроллерами, которые находятся в удаленных сетях. Причем свое изобретение он предварительно протестировал на проекте игры в футбол, которая управляется роботами прямо на глазах у жюри конкурса.
Победители
Интересы у юных конструкторов самые разнообразные, а их разработки могут применяться в различных отраслях и сферах экономики и науки. Поэтому решение жюри конкурса было сложным и совещались они достаточно долго, взвешивая все «за» и «против». Вердикт был следующим: победителем конкурса стал ученик 10-го класса Предуниверсария МАИ Михаил Кошишев с проектом «Универсальная платформа повышенной маневренности».
Также в тройку лидеров конкурса вошли девятиклассник МБОУ «СОШ № 7» Степан Калугин с проектом «Webориентированная информационная система для дистанционного управления микроконтроллерами семейства NodeMCU и Esp32» и команда ГБПОУ «Воробьевы горы», объединившая десятиклассников Руслана Шарипова, Сергея Лаврентьева, Дмитрия Ботнева и Антона Голованова, которая представила миниатюрный модульный беспилотник «Комар-1».
Решения для транспорта
24 октября стали известны итоги седьмого хакатона Всероссийского конкурса «Цифровой прорыв». Это проект президентской платформы АНО «Россия — страна возможностей»: программисты занимаются разработкой новых идей и решений, способных изменить жизнь россиян. В стране это самое заметное, яркое соревнование для профессионалов в сфере цифровой экономики. За 48 часов участникам нужно придумать решение сложных задач.
Необычное слово «хакатон» переводится как марафон для хакеров. Этот формат взаимодействия специалистов в сфере информационных технологий предполагает, что они в течение нескольких часов или даже дней продумывают решение проблемы, с которой столкнулся заказчик. Иногда даже работают без перерывов, ночуют в офисе. Непрерывная работа над одной задачей в команде приносит свои плоды — так получается увидеть проблему поновому и найти неочевидные пути ее решения.
Седьмой хакатон конкурса «Цифровые прорывы» был посвящен проблемам транспорта и логистики. В течение 48 часов 155 команд занимались решением конкретных задач. Разбирались, что можно сделать с московскими пробками, какие есть возможности развития мобильного приложения «Московский транспорт», как создать карту осадков, способную помочь оптимизировать уборку дорог, какое можно разработать приложение для самостоятельных путешествий по России. По итогам конкурса была определена 21 командапобедитель.
19 команд из Москвы прошли в финал «Цифрового прорыва», а 13 из них заняли призовые места. Например, Артем Мельников, Алексей Пахомчик и Олег Лаврин из команды Quazik стали первыми, придумав разработку для Госкорпорации «Росатом». Созданный ими сервис позволяет сделать более удобной доставку. Алгоритм выдает самый быстрый маршрут.
Александр Васильев, Михаил Фуфаев, Антон Алешин, Максим Клевцов и Сергей Огородник из команды JaT разработали собственную систему управления дорожным движением.
— Решения очень интересные и позволяют посмотреть на поставленные задачи под другим углом, — поблагодарил участников хакатона директор проекта «Транспортные инновации Москвы» Иван Юнин. — Спасибо, что потратили большое количество сил и времени. Решения достойны реализации. Мы постараемся максимально помочь командам и открыть путь в «Московский транспорт».
Дмитрий Орденов, Сергей Колчин, Евгений Шевцов и Андрей Макаров из команды NoTryCatch создали мобильное приложение SelfTrip. Оно позволяет построить маршрут путешествия исходя из бюджета, участников группы и предпочтений пользователя, предлагает выгодные билеты и отели, программу развлечений и варианты доступных по цене кафе и ресторанов.
Вадим Миценко, Артем Мещеряков и Ольга Шульцева из московской команды «Мята» лучше всех решили задачу аэропорта Шереметьево. Они нашли способы сокращения количества мест стоянки.
—Цифровизация сегодня — ключ к созданию инновационных технологий и оптимизации производственных процессов аэропорта, —считает заместитель генерального директора по работе с персоналом международного аэропорта «Шереметьево» Денис Кечкин. —Спектр областей, в которых активно ведется цифровая трансформация, очень широк: это и система распознавания лиц на паспортном контроле, и автоматическая система распределения стоянок воздушных судов, и управление персоналом с помощью больших данных, и многое другое. Все это различные элементы, работающие на наши ключевые задачи —увеличение пассажиропотока и улучшение качества обслуживания пассажиров.
Андрей Амосов, Тимур Валеев и Алексей Коханов из команды unnamed создали генетический алгоритм, который, как и в природе, путем эволюции отбирает лучшие решения, скрещивает их и снова повторяет отбор.
Идеи уже прошедших марафонов для хакеров не исчезают. Например, после одного из них известный банк внедрил корпоративный портал, а в Новгородской области сейчас внедряют онлайн-тренажер. Команда, ставшая победителем в хакатоне «Медицина, здравоохранение, наука», запустила проект «Виртуальный пациент». Для бизнеса и госкорпораций хакатоны становятся площадками для поиска новых, молодых, креативных кадров и для разработки инноваций. Для участника хакатона тоже есть масса плюсов. Он набирается опыта, заводит полезные знакомства и ищет работу.
КОММЕНТАРИЙ ЭКСПЕРТА
Алексей Медведев, заместитель министра науки и высшего образования России:
— Очевидно, что все те достижения, которые мы в последнее время видим на международных и национальных выставках, рождаются в аудиториях, лабораториях университетов и научных институтов. Поэтому то лидерство, которое сейчас, безусловно, есть у России в области обеспечения национальной безопасности, невозможно без лидерства тех научных школ, вузов, из которых потом выходят лучшие инженеры, исследователи и разработчики.
К СВЕДЕНИЮ
Конкурс «Я — конструктор будущего» был организован Московским авиационным институтом в партнерстве с компанией «Союз машиностроителей России». За победу в нем боролись ученики 7–11-х классов школ со всей страны. В отборочном этапе конкурса соревновались 38 участников с 29 проектами, из них 24 индивидуальных и пять командных. В финале конкурса было представлено девять проектов от 12 участников.
